Đặc điểm của axít benzoic và natri benzoat

Axít benzoic lần đầu tiên được chiết suất từ nhựa cây Styrax có mùi thơm như vani; ngày nay thay vì chiết suất từ nhựa cây, chúng được sản xuất trong phòng thí nghiệm từ hóa chất tổng hợp.

Natri benzoat có nguồn gốc từ axít benzoic thường sử dụng được xem là chất bảo quản thực phẩm có tác dụng tốt hơn axít benzoic; tuy vậy khi tiếp xúc với natri benzoat, một số người có thể bị phản ứng dị ứng; nếu hóa chất này tác dụng với vitamin C (axít ascorbic) thường có trong đồ uống với một số điều kiện nhất định, chất benzen sẽ được hình thành và chất benzen được xem là chất có khả năng gây bệnh ung thư.

Natri benzoat có cấu trúc liên quan đến axít benzoic, công thức hóa học là C6H5COONa; chúng tồn tại dưới dạng bột, dạng hạt và có độ hòa tan trong nước nhiều hơn axít benzoic nên thường được sử dụng khá phổ biến để làm chất bảo quản thực phẩm.

Về cơ bản, axít benzoic có tác dụng diệt khuẩn hiệu quả, tuy vậy dạng benzoat của hóa chất sẽ được chuyển thành dạng axít trong dạ dày và được hấp thu vào cơ thể qua niêm mạc ruột non. Axít benzoic có thể được chuyển đổi thành natri benzoat và ngược lại, nếu môi trường có tính axít phù hợp, axít benzoic sẽ chiếm ưu thế, nếu môi trường không đủ axít và có sự hiện diện của natri, natri benzoat thường chiếm ưu thế.

Ảnh minh họa

Thực tế axít benzoic thường được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm. Một lượng đáng kể của hóa chất nầy hiện diện trong một số loại trái cây, đặc biệt là các quả mọng như dâu tằm, dâu tây... cũng như sữa chua, một số gia vị thường dùng và cả mật ong... Trong công nghiệp, axít benzoic tổng hợp được cho thêm vào các sản phẩm tiêu dùng như kem đánh răng, dầu gội đầu, mỹ phẩm và kể cả thuốc... để ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn. Axít benzoic đã tỏ ra có tác dụng hiệu quả với vai trò là chất bảo quản thực phẩm ở môi trường có tính axít, chúng tiêu diệt được vi khuẩn bằng cách ngăn chặn vi khuẩn lên men glucose nhưng cũng có thể có tác dụng khác đối với vi khuẩn.

Chất nhựa và rượu benzoin

Nhựa benzoin gồm hai loại là benjamin và kemenyan; chúng chứa nhiều axít benzoic tự nhiên và có mùi dễ chịu.Trên thị trường có sẵn hai loại là Siam benzoin và Sumatra benzoin.Siam benzoin được sử dụng chủ yếu trong ngành công nghiệp nước hoa, còn Sumatra benzoin được sử dụng trong chăm sóc sức khỏe tự nhiên.

Siam benzoin được thu thập bằng cách rạch vỏ cây Styrax tonkinensis là loại cây thường có ở Việt Nam, Campuchia, Lào và Thái Lan; còn Sumatra benzoin được lấy từ vỏ của cây Linh chi có nguồn gốc từ quần đảo Sumatra của Indonesia. Để thu hoạch nhựa, người ta dùng dao nhọn để tạo nên vết rạch trên vỏ cây, sau đó vết rạch sẽ tiết ra một chất lỏng màu vàng, chất lỏng sẽ kết dính lại thành chất rắn màu vàng hoặc màu nâu đỏ.

Rượu benzoin là một loại cồn được pha chế bằng cách hòa tan nhựa benzoic trong rượu.  Lưu ý rượu benzoin, rượu có hợp chất benzoin và Friars Balsam là ba tên khác nhau được nói đến trong cùng một sản phẩm. Sản phẩm chứa nhựa benzoin và rượu cũng tương tự như các sản phẩm khác gồm Storageax, Tolu balsam và Lô hội; storax là một loại nhựa được tiết ra từ một loại cây có vỏ ngọt và balsam được thu thập từ một loại nhựa thực vật của cây khác.

Hợp chất rượu benzoin là một chất lỏng dính được bôi lên da để cải thiện độ bám dính của băng thông thường và băng y tế; đôi khi chúng cũng được sử dụng ở những vùng da chịu sự ma sát cao và được cho là có khả năng giảm sự hình thành những vết phồng rộp hoặc loét của da. Một số trường hợp có thể hít hơi nước từ nước nóng có chứa nhựa benzoic với tác dụng làm giảm triệu chứng nghẹt mũi do cảm lạnh.

Tuy nhiên cần thận trọng khi sử dụng sản phẩm này vì chúng có thể tác động như một chất kích thích đường hô hấp cũng như kích ứng da, niêm mạc và đường tiêu hóa.

Nguy cơ tiềm ẩn độc hại của axít benzoic, natri benzoat và benzen

Cũng như hầu hết các loại hóa chất có tính độc hại khác, tác dụng của axít benzoic phụ thuộc vào nồng độ ảnh hưởng.

Ở nồng độ thấp được tìm thấy trong các loại thực vật và thực phẩm sử dụng, hóa chất không gây nguy hại đến sức khỏe của con người.Sau khi ăn hoặc xâm nhập vào cơ thể với nồng độ thấp, axít benzoic được hấp thụ qua niêm mạc của đường tiêu hóa, cuối cùng chuyển thành axít hippuríc và bài tiết thải ra ngoài qua nước tiểu.

Theo bảng dữ liệu về an toàn vật liệu MSDS (materialsafety data sheet) quy định đối với hóa chất, axít benzoic có thể gây kích ứng mắt, da, phổi và đường tiêu hóa; tuy vậy nếu không tiếp xúc hóa chất với nồng độ cao, không bị tác động ảnh hưởng đến sự kích ứng này nhưng những người làm việc trong môi trường tiếp xúc với hóa chất tinh khiết hoặc hỗn hợp hóa chất đậm đặc, cần phải thận trọng. Cần lưu ý axít benzoic có thể xâm nhập vào cơ thể người qua da cũng như đường tiêu hóa và đường hô hấp để phòng ngừa, bảo đảm an toàn khi tiếp xúc với hóa chất.

Natri benzoat có thể độc hại cho người, chúng có khả năng gây ra các triệu chứng giả đối với những người có cơ địa nhạy cảm.

Dị ứng giả thường có triệu chứng giống như dị ứng thường mô tả nhưng không giống dị ứng thực sự, chúng không có liên quan đến phản ứng miễn dịch. Dị ứng natri benzoat có thể gây các triệu chứng như phát ban ở da, ngứa, sổ mũi, đường hô hấp bị tắc nghẽn... Nếu một người bị hen suyễn hoặc có xu hướng phát triển, trường hợp này có thể trở nên tồi tệ hơn sau khi có tiếp xúc với hóa chất.

Các nhà khoa học cho rằng phản ứng với natri benzoat rất hiếm xảy ra đối với những người không bị dị ứng thực sự. Tuy nhiên hóa chất này có thể đóng vai trò làm tăng sự hiếu động ở trẻ em mặc dù vấn đề này chưa được các nhà khoa học chứng minh một cách cụ thể.

Sự hình thành chất benzen độc hại cũng cần được lưu ý. Khi natri benzoat tác dụng với axít ascorbic (vitamin C) với sự có mặt của các ion nhiệt, ánh sáng và kim loại sẽ hình thành các dạng benzen; phản ứng này có thể xảy ra trong nước ngọt có chứa hóa chất và đây là một điều thật đáng lo ngại vì benzen được xác định là chất gây ung thư.

Tại Hoa Kỳ, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm FDA (Food and Drug Administration) đã nêu ra vấn đề này; từ năm 2005 - 2007 đã phát hiện một số loại sản phẩm nước ngọt có chứa benzen vượt trên mức cho phép. Từ việc phát hiện benzen hiện diện trong nước ngọt, các nhà sản xuất đã cải tổ sản phẩm sản xuất để giảm lượng benzen độc hại.

Thực tế hàng ngày chúng ta tiếp xúc với benzen từ nhiều nguồn khác nhau bao gồm xăng tại các trạm xăng, khí thải xe ô tô, khí thải từ các ngành công nghiệp đốt than hoặc dầu, khí thải từ các quy trình công nghiệp khác và khói thuốc lá... Điều quan trọng nhất là từ hiểu biết này, chúng ta cố gắng hạn chế và tránh tiếp xúc với benzen càng nhiều càng tốt dưới nhiều hình thức khác nhau để chủ động ngăn ngừa hóa chất gây độc hại có thể xâm nhập vào người.

Thực tế benzen có nhiều công dụng quan trọng trong cuộc sống hàng ngày. Trước khi những nguy hiểm độc hại của hóa chất gây ra được xác định, chúng thường được sử dụng để làm chất phản ứng trong các các thí nghiệm hóa học ở các trường học; hiện nay chúng được sử dụng một cách thận trọng hơn do các nhà khoa học đã biết cách xử lý để ngăn ngừa sự độc hại.

Benzen được nhà khoa học Michael Faraday phát hiện vào năm 1825 chứa các nguyên tử carbon và hydro nên được phân loại là hydrocarbon.Sự phơi nhiễm chất benzen có thể tạo ra tác dụng cấp tính ngay lập tức khi tiếp xúc với một lượng lớn hóa chất.

Những triệu chứng có thể gặp phải như đau đầu, chóng mặt, nôn mửa, run cơ, nhịp tim nhanh hoặc không đều, buồn ngủ và mất ý thức; nếu tiếp xúc với nồng độ benzen rất cao có thể dẫn đến tử vong.

Khi tiếp xúc với benzen trong một thời gian dài có thể ảnh hưởng đến tủy xương, làm giảm sự sản xuất hồng cầu và gây thiếu máu; chúng cũng có thể làm suy yếu hệ thống miễn dịch, ngoài ra cũng có thể làm tăng nguy cơ mắc bệnh bạch cầu.

Mặc dù phân tử benzen khá nguy hiểm nhưng các dạng phân tử biến đổi đôi chút hay nhiều hơn thường vô hại. Axít benzoic và các loại benzoat khác nhau chứa vòng benzen nhưng có nhiều nguyên tử khác nhau được gắn vào một nơi trên vòng này và sự thay đổi cấu trúc sẽ loại bỏ được độc tính của benzen.

Sự an toàn đối với axít benzoic, natri benzoat và benzen

Với cơ sở khoa học đã được nêu ở trên, trong sinh hoạt hàng ngày mọi người không nên quá lo lắng về việc tiếp xúc với chất axít benzoic và natri benzoat trong thực phẩm, đồ uống hay những loại sản phẩm khác vì hóa chất có mặt tại các sản phẩm tiêu dùng với một lượng rất nhỏ dùng để bảo quản trong điều kiện giới hạn cho phép đã được xác định mức độ an toàn; thực tế hàng ngày hầu hết mọi người đều không tiếp xúc với lượng benzen cao.

Tuy vậy từ sự hiểu biết và quan tâm đến vấn đề độc hại của axít benzoic và natri benzoat, trong sinh hoạt nên giảm sự tiếp xúc không cần thiết đối với cả hai loại hóa chất này; đồng thời cũng nên tránh tiếp xúc với benzen càng nhiều càng tốt; cần có nhận thức đầy đủ về mối nguy hiểm tiềm tàng có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của ba hoại hóa chất có liên quan đến cấu trúc hóa học này.

Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), hàm lượng axít benzoic, natri benzoat tối đa có trong thực phẩm tự nhiên không được vượt quá 40mg/kg thực phẩm.

Hiện nay hóa chất này sử dụng khá phổ biến trong các sản phẩm thực phẩm để bảo quản, chống lại sự phát triển của vi khuẩn, nấm men, nấm mốc và kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm với mức độ cho phép có thể lên đến 1.000mg/kg thực phẩm, tức là gấp 25 lần mức độ tự nhiên của axít benzoic trong thực phẩm chưa qua chế biến.

Đa số các loại rau, củ, quả, trái cây đều chứa vitamin C nên việc sử dụng natri benzoat để bảo quản sản phẩm kể cả tương ớt, cà muối... có thể làm tăng khả năng sinh ra benzen gây độc hại. Khả năng gây độc ở người khi sử dụng axít benzoic, natri benzoat vượt quá 5mg/kg thể trọng mỗi ngày.

Lưu ý trên nhãn sản phẩm, axít benzoic thường ký hiệu là E210 và natri benzoat là E121

BS. NGUYỄN HOÀNG ANH